大视场数字式太阳敏感器设计

提出了一种新型的大视场数字式太阳敏感器设计方法,其光学系统由全景环形光学镜头和滤光膜组成.该敏感器具有视场大、结构简单及功耗低的特点.从工作原理出发,建立了该敏感器模型,并利用搭建的实验平台,对敏感器进行精度标定.设计中,采用非线性最小均方最优解来确定模型中的参数.对测量误差进行分析,消除系统误差后,敏感器的测量精度由...     

组合大视场星敏感器卫星自主定轨中太阳摄动

目前,国际上卫星自主轨道确定已受到了极大的关注,卫星定轨向高精度、高自主性方向发展.自主定轨方法多种多样,获取定轨信息的方法与自主定轨测量设备紧密联系在一起.就组合大视场星敏感器卫星自主定轨方法,建立了太阳引力摄动下的广义卡尔曼滤波模型,且进行了计算机仿真;通过对不同初始轨道高度情况的计算机仿真,给出了太阳引力对卫星轨道的影响;通过对东方红三号(DFH-3)卫星进行仿真和结果对比,说明了该自主定轨方法、所建滤波模型和算法的有效性.     

基于MOEMS的微型数字太阳敏感器

结合CMOS APS图像传感器与MEMS工艺的优势,研制了一种适用于微纳卫星的两轴数字太阳敏感器,在保证测量精度的同时,减小了系统的体积与功耗.其光学系统由CMOS APS图像传感器和MEMS工艺制作的孔阵列结构光学引入器组成,提高了敏感器的分辨率,扩大了有效视场的范围.利用太阳模拟器对数字太阳敏感器进行了测试标定,结果表明,在120°圆锥全视场范围以内,1σ精度优于0.035°.     

基于陀螺和太阳敏感器的月球车定向方法

针对月球探测车采用惯性导航方法进行定向时,航向角参数误差随时间不断累积的缺点,提出了一种天文导航定时修正的月球车自主定向方法.该天文方法首先建立当地地平坐标系,然后通过太阳敏感器观测太阳矢量并由星历计算来推算太阳的方位从而得到月球车的航向信息.仿真实验分析比较了月球车有无误差修正时航向信息的差别.最后通过中国天文年历和...     

迷你型太阳敏感器

本文介绍俄罗斯地球物理协会ＧｅｏＫｏｓ特别２设计局在大视场精密太阳敏感器方面的一些最新研制结果。这种敏感器用ＣＣＤ阵列和特种狭缝式光栅来实现大视场与高精度。光栅可减小由于ＣＣＤ器件光敏元离散和像元不均匀性产生的误差分量。     

面向微小卫星的星敏感器研究

研制了一款新型面向微小卫星的星敏感器,采用商用器件构成以满足微小卫星对小型化的要求.星敏感器由工业镜头、DSP、低功耗CPLD和灰度型CMOS图像传感器组成.为进一步提高测量精度以满足卫星的需求,针对星敏感器的成像模型进行了分析,并用恒星校准的方式补偿了光学参数;对恒星处理算法进行了分析,在图像处理环节特别地采用了中值滤波技术,解决了孤立脉冲噪声对星点提取的影响.基于地球自转的星座跟踪实验表明,所研制的星敏感器样机欧拉角回归标准差为30″,已可实际应用于微小卫星平台.     

面向微小卫星的可见光地球敏感器设计

可见光地球敏感器是卫星姿态控制系统中一个重要的姿态测量器件。基于CMOS图像传感器,设计一套面向微小卫星的可见光地球敏感器,设计的该地球敏感器具有结构简单、体积小、重量轻、功耗低的特点。本文从地球敏感器的工作原理出发,提出了整个敏感器的构架,并完成了整套系统的软硬件设计。在图像处理过程中,采用一种新的快速Hough变换,极大提高了姿态测量的速度。测试结果表明该地球敏感器的测量精度约为0.1°,很好满足了微小卫星姿控系统对精度的要求。     

新一代太阳与地球敏感器

空间产业最新潮的观点是按“小、快、好、省”的要求研制卫星姿态与轨道控制系统，特别是姿态敏感器。俄罗斯天体研究发展中心正在研究使太阳敏感器与地球敏感器成本降低、体积减小的先进方法与技术，其中一些有吸引力的技术是：＊由硬件实现的图像形心估算法；＊与硅平面工艺兼容的多像元红外辐射敏感器件制造工艺（１４￣１６μｍ）；＊与硅平面工艺兼容的多像元可见光光敏器件制造工艺（非ＣＣＤ，是Ｍｕｌｔｉｓｃａｎ器件）。     

一种新的APS数字式太阳敏感器测姿算法

APS数字式太阳敏感器是卫星运行过程中所需要的姿态测量部件,是目前太阳敏感器的发展方向.APS数字式太阳敏感器在测姿吋需要计算太阳像质心在APS成像面上的位置,常规的质心法在计算时存在着时间上的浪费,尤其当太阳像的面积相对成像面面积较小时,时间浪费尤其明显.本文提出了一种新的太阳像质心快速计算方法,该方法能够大幅度提高质心的求解速度,并且能够保障一定的计算精度.     

立方星用微型太阳敏感器设计

设计了一种面向立方体卫星的姿态确定传感器——模拟式太阳敏感器。通过测得太阳光线的入射角度,从而解算出在卫星本体坐标系下的太阳矢量信息。敏感器理论设计精度为1度,质量为9克,尺寸为32mm×19.7mm×8.1mm,视场角为112度。本设计进行了光学头部、处理电路的设计,并编写了相应的算法程序。通过外场试验验证了设计的合理性,满足了应用要求。设计的太阳敏感器具有体积质量小、成本低等优点,在立方体卫星领域有广阔的应用前景。     

太阳敏感器电模拟器设计

针对小卫星半实物仿真系统的技术需求,提出了一种太阳敏感器电模拟器设计实现方法;模拟器以FPGA作为控制核心,采用压控电流源实现了0-1式太阳敏感器、模拟式太阳敏感器的输出电流模拟;通过专用电流源芯片REF200实现了数字式太阳敏感器输出电流模拟;模拟器由计算机通过RS-485接口控制,既能模拟太阳敏感器正常工作时的电信号输出,也能模拟太阳敏感器出现故障时的电信号输出;该太阳敏感器电模拟器已应用于小卫星的半实物仿真,其电流精度可达±1μA。     

数字电流传感器的设计

针对无人机综合测试系统的测试要求,设计出一种数字式的电流传感器。文中介绍了数字电流传感器的设计思路与基本组成,通过对被测物理量的分析给出了硬件设计和软件设计。硬件设计主要分析了测量原理并对元器件的选取给与详细的介绍;软件设计主要对A/D转换作了详细的分析。通过对传感器的测试得出试验数据。误差分析表明:文中给出的数字电流传感器设计合理,精度满足系统指标要求,可推广应用于其它领域的数字测量系统。     

便携式数字水位传感器无线变送器的设计

感应式数字水位传感器在传统的应用中,采集数据的传输都是采用有线传输。而传统有线网络本身的局限性,许多特殊的环境下网络覆盖和网络支持仍然是个难题。针对这个问题,本文提出了基于ZigBee无线通信技术的便携式数字水位传感器无线变送器的设计方案。该变送器体积小,成本低,可操作性强,现场安装简单。由于采用ZigBee技术,更加适合组建有大量的现场数据采集点的监控系统,且组网灵活,极大的扩展了感应式数字水位传感器的应用范围。     

新型全数字化细胞阻抗传感器的设计与实现

针对目前我国微生物检测设备的落后现状,使用现代电子技术开发了一种新型全数字化细胞阻抗传感器系统;该传感器使用了数字频率合成、数字锁相放大和MATLAB与VC混合编程等多种数字处理技术,提高了设备的测量精度,缩短了测量时间;最后,利用该传感器进行了成人真皮纤维原细胞培养液的电阻抗测量,获得了细胞阻抗与频率、细胞阻抗与时间的对应关系;实验数据结果表明,该传感器运行稳定可靠,测量精度高,抗噪声能力强,具有一定的实用性.     

基于DSP的数字磁通门传感器设计

针对传统磁通门传感器模拟电路受温度影响较大的问题,设计了一种基于DSP的数字式闭环磁通门传感器.传感器的模拟电路由AD转换器、DSP和DA转换器取代,滤波、相敏整流和积分等关键环节采用DSP软件编程实现,模拟电路的减少增强了系统的稳定性.传感器的精度和稳定性主要取决于位于反馈回路的DA转换器,采用高分辨率、高稳定的DA转换器芯片可有效提高传感器的温度性能.详细介绍了该磁通门传感器系统的硬件结构、软件设计和实验结果.结果显示:系统零点温度系数为8.9×10-7/℃,灵敏度温度系数为3.9×10-6/℃,25℃时线性度达到了9.4×10-5.     

一种电感数字传感器的循迹小车控制系统设计

针对传统的以红外反射式传感器为主的循迹小车存在受强光干扰不灵敏、循迹线的铺设色差及线宽要求较高的缺点,提出了以单片机为控制器,LDC1000电感数字转换器和外接线圈作为循迹传感器,结合光电测速电路、驱动电路、LCD显示电路等,实现在跑道标识为一根直径为0.9 mm的细铁丝的平面跑道上稳定运行;具备在运行途中检测跑道上的金属片,实现报警和计数功能;具备实时显示小车运行时间、速度和距离的功能;实验证明,该系统集测量精度高、显示直观及工作性能稳定等优点,采用的非接触、无磁体的感应技术对以导体为循迹标识的小车的设计有一定的指导意义。